La certificación NX mejora el dominio del diseño en ASML

Producto: NX CAD
Industria: Electrónica y Semiconductores

El fabricante líder de máquinas de litografía utiliza la certificación para trabajar de manera más eficaz y mejorar la calidad con NX CAD

Desarrollo de conocimientos y habilidades

Los empleados son el verdadero capital de cada empresa. Aprovechar al máximo este capital requiere un desarrollo continuo en todos los aspectos de competencia. La empresa de alta tecnología ASML es más consciente de esto que la mayoría de las otras firmas. Trabajar en el desarrollo del personal para llevar el know-how al más alto nivel posible y mantenerlo allí es una práctica común en ASML. ASML es uno de los principales fabricantes mundiales de equipos de fabricación de chips. La compañía inventa, desarrolla, fabrica y presta servicios de soluciones de litografía, metrología y software de alta tecnología para la industria de semiconductores para permitir semiconductores cada vez más pequeños, más baratos, más potentes y de bajo consumo. Esto se traduce en una electrónica cada vez más potente y capaz que permite el progreso dentro de una multitud de campos, incluyendo la atención médica, la tecnología, las comunicaciones, la energía, la movilidad y el entretenimiento. ASML es una empresa multinacional con más de 70 ubicaciones en 16 países y emplea a más de 14.000 personas. La compañía utiliza el software NX™ del especialista en gestión del ciclo de vida del producto (PLM) Siemens Digital Industries Software para el diseño asistido por ordenador (CAD).

Evaluación

El desarrollo de conocimientos abarca más que la experiencia tradicional, también incorpora conocimientos sobre el software utilizado en el desarrollo de productos. Pero, ¿cómo determinan las empresas si el conocimiento adecuado está disponible y si se está aplicando? “El conocimiento y la habilidad son influyentes de dos maneras importantes”, dice Denis Loncke, líder del grupo, desarrollo mecánico de las etapas de oblea, ASML. “En primer lugar, ayudan a los usuarios a realizar sus tareas más rápido y, en segundo lugar, mejoran la calidad y estabilidad de los datos CAD de NX, incluidos modelos, ensamblajes y dibujos.” Las máquinas ASML son utilizadas en la mayor medida posible y mantenidas actualizadas por los expertos en tecnología ASML durante su vida útil. “Eso significa que los datos CAD de NX tienen que ser rápidamente comprensibles para todos los ingenieros. Esto se logra a través de un proceso estructurado y el uso correcto del software de diseño NX”, señala Loncke.

Para determinar si los conocimientos y las habilidades están en un nivel suficientemente alto y se aplican correctamente, ASML necesitaba un método de medición. “A nuestro gerente de capacitación de Siemens Digital Industries Software se le ocurrió la idea de introducir la certificación”, dice Loncke. “Pensamos que un examen sería demasiado percibido como una revisión del rendimiento.” En su lugar, la alta dirección de ASML quería ayudar a los empleados a desarrollarse y progresar dentro de la organización. Los estudios de caso que permiten a los empleados obtener la certificación son desarrollados conjuntamente por el personal de capacitación de Siemens Digital Industries Software y los ingenieros clave de ASML. Estos incorporan características de software específicas que ASML utiliza a diario. Las matrices de evaluación de habilidades también están escritas enteramente en colaboración para eliminar diferentes interpretaciones de la evaluación.

Admisión de certificación para formación

“Para un proyecto piloto inicial, nueve ingenieros fueron invitados a participar en un proceso de certificación”, dice Loncke. “Los resultados variaron mucho y, en algunos casos, fueron realmente subestándales. Sin embargo, siempre fue evidente para los participantes que el resultado en sí mismo no era pertinente. Sirve como una ingesta, de modo que se puede proporcionar una formación adecuada para el desarrollo centrado de los conocimientos y habilidades.” Los ejercicios de certificación y las matrices de evaluación se dividen en una serie de módulos: Teamcenter® integración de software para NX, modelado NX, ensamblajes NX y redacción NX. Cada usuario debe anotar un número mínimo de puntos en cada módulo. Si no se logra la puntuación mínima, se requiere entrenamiento.

Dado que los roles dentro de los proyectos pueden variar fuertemente, aproximadamente 750 empleados de ASML serán elegibles para la certificación. Los usuarios NX restantes trabajan en el nivel de concepto y no crean datos NX CAD utilizados en el desarrollo de productos.

Siemens Digital Industries Software atención total

El procesamiento de estos números requiere un esfuerzo considerable. “Dentro de ASML, nos encargamos de coordinar la certificación del personal interno”, dice Loncke. “Propusimos una fecha a todos en la que pudieran tomar la certificación de tres horas y media, dentro de un plazo de cuatro semanas. Se requería cierta flexibilidad, pero todos los involucrados hicieron todo lo posible para que esto funcionara”. Como resultado, toda la certificación podría completarse en el corto período comprendido entre octubre de 2013 y abril de 2014. La certificación de las llamadas empresas “farm-out” comenzó en abril de 2014. Estas empresas agrícolas se encargan de ciertas tareas de desarrollo para ASML. Siemens Digital Industries Software es responsable de toda planificación e implementación, incluidos los acuerdos financieros. “Siemens Digital Industries Software nos ha quitado mucho trabajo de las manos”, dice Loncke.

Los requisitos de formación se cumplen con la oferta de formación estándar de Siemens Digital Industries Software. No se incluyen componentes específicos de ASML. Muchas empresas agrícolas han estado pidiendo la certificación de los empleados por su propia voluntad en un enfoque proactivo que enfatiza la calidad de su cooperación con ASML.

Procesos de aseguramiento e inserción

La certificación única no es suficiente para proteger e integrar prácticas y conocimientos en la organización. “No revisaremos la producción diaria de los ingenieros para ver si funcionan de acuerdo con los procesos definidos”, dice Loncke. “Estas deben ser de segunda naturaleza. Con las herramientas de validación de NX Checkmate, tenemos un modelo de control disponible, pero esto está orientado al cumplimiento de estándares de modelos y dibujos. Garantizar que los procesos están completamente integrados se llevará a cabo repitiendo la certificación cada dos años.”

Las reacciones de los participantes y la gestión han sido extremadamente positivas. Incluso los usuarios muy experimentados que se entrenaron para pasar la prueba de certificación comentaron que habían aprendido mucho. “Ciertas personas obtuvieron una puntuación del 100% en todas las áreas”, dice Loncke. “Han sido alabados por esto. Sus conocimientos y habilidades de NX encajan perfectamente con el trabajo que tienen que hacer”.

Actualización más rápida a nuevas versiones

Las respuestas de los participantes en la certificación también han incluido propuestas de mejora de la implementación de nuevas versiones de NX dentro de ASML. Además, también se ha recopilado la entrada sobre el funcionamiento de NX. Esta aportación ha sido evaluada por los representantes de Siemens Digital Industries Software y abordada en el desarrollo de NX.

Beneficios de productividad

El beneficio clave de la certificación es el aumento de la productividad. “Ya conocíamos los indicadores antes y después de la certificación del piloto”, dice Loncke. “Después de la capacitación y la recertificación, los ingenieros eran un 50 por ciento más eficientes con NX y Teamcenter.” Esa métrica se derivó específicamente de ejercicios no realizados a tiempo y del uso de soluciones prolongadas. “Después del entrenamiento, los ejercicios se completaron dentro del tiempo asignado y los ingenieros fueron directos a la mejor solución usando las características correctas”, continúa Loncke. “Hemos calculado el retorno de la inversión y hemos llegado a un caso de negocio que apoya inequívocamente el valor de la formación”.

El fabricante de componentes electromecánicos elobau ahorra costes con Teamcenter.

Producto: Teamcenter
Industria: Electrónica y Semiconductores

La solución de Siemens ayuda a Elobau a reducir el tiempo de procesamiento de las cotizaciones en un 40%

Interfaz ideal entre humano y máquina

Fundada en 1972, elobau está íntimamente familiarizada con la optimización de la máquina, ya que es reconocida a nivel mundial por sus piezas de componentes diseñadas, innovadoras y resistentes. Con productos de sensores innovadores y sin contacto, elobau apoya a clientes de todo el mundo en la fabricación de máquinas industriales. La compañía también establece el estándar de rendimiento, comodidad del operador, seguridad y calidad. Elobau cubre una gama de requisitos de aplicación con productos para operar y controlar máquinas móviles (todoterreno). Elobau, uno de los principales proveedores mundiales de tecnología de sensores sin contacto, suministra a empresas reconocidas a nivel mundial sistemas y componentes para vehículos comerciales, seguridad de máquinas y medición de nivel. Fabricantes de vehículos comerciales de renombre del sector de maquinaria agrícola y de construcción se encuentran entre los clientes de larga data de Elobau.

Industria pionera en productos sostenibles

En 2017, Elobau recibió el Premio Solar Alemán. Elobau apoya la producción sostenible produciendo más electricidad de la que consume y cuenta con una cuota de electricidad 100% propia. En 2016, la compañía fue nominada para el Premio Alemán de Sostenibilidad. Con el desarrollo de un sistema operativo modular de vehículos, elobau es un sector pionero en el campo de los elementos de control sostenible.

Debido a una gran extensión de la fabricación interna (90 por ciento), elobau logra una alta velocidad de fabricación, flexibilidad y fiabilidad mientras mantiene una alta calidad del producto. Estas solicitudes suelen ser específicas del cliente. Las pruebas de aceptación son necesarias para diseñar un sistema de control a los requisitos exactos de un vehículo comercial para trabajos de desarrollo específicos, incluyendo diseño de productos, construcción, desarrollo de hardware y software y diseño y construcción de herramientas, así como simulación. En elobau, casi todos los procesos de desarrollo y producción se llevan a cabo internamente. Elobau desarrolla las herramientas y las produce en la tienda de herramientas del compny. También se planifican, diseñan, desarrollan y fabrican sistemas de producción y pruebas internamente. Esto acelera una introducción en serie y mantiene la flexibilidad necesaria para reaccionar a las solicitudes de los clientes.

Las soluciones de hoja de cálculo existentes no eran compatibles con los requisitos

En el pasado, elobau se encontró con desafíos en el cálculo de costes de productos y herramientas. Los diferentes métodos de cálculo en toda la empresa utilizados en segmentos individuales hicieron extremadamente difícil realizar un seguimiento y optimizar los costos de productos y herramientas. Las diferentes estructuras de tecnología de la información (TI) y la falta de estandarización de los sistemas de almacenamiento desafiaron a los analistas de costos de Elobau en los cálculos distribuidos por intercambio y acceso. La preparación de cálculos de costos con diferentes versiones de un software basado en hojas de cálculo dio lugar a cálculos individuales no estandarizados en cada región y segmento. Esta falta de estandarización de los cálculos de referencia dio lugar a diferentes precios de venta, lo que dio lugar a desventajas competitivas. La complejidad de las ofertas aumentó, haciendo presentaciones oportunas de cotizaciones llenas de riesgo.

Un enfoque integral del cálculo

Elobau reconoció el potencial de optimizar el proceso de cálculo de costos e introdujo una solución basada en procesos y bases de datos. Uno de los requisitos clave del nuevo sistema era conectar los costes de producto y herramienta dentro de un sistema para simular la influencia de los cambios en el cálculo del coste de la herramienta en el coste del producto. Tras una extenuante evaluación comparativa de productos competidores, elobau adoptó el software teamcenter® product cost management de Siemens Digital Industries Software.

La complejidad de los proyectos de desarrollo actuales se refleja en la fase de licitación. Los procesos de presupuesto de Elobau son manejados por un equipo de proyecto de diferentes departamentos para ofrecer a los clientes la mejor solución posible.

Por ejemplo, un reposabrazos elobau consta de más de 2.000 piezas individuales. Si es necesario desarrollar un número significativo de piezas nuevas, se requiere más esfuerzo para la cita. Debido a la naturaleza del mercado en constante evolución de hoy en día, elobau requiere un cálculo detallado de los costos. Calcular presupuestos es una tarea analítica integral que abarca áreas como ingeniería de valor/análisis de valores, desarrollo y compras. Esta fase es crucial para los nuevos pedidos. Los cálculos precisos de las cotizaciones son cruciales para ganar un contrato y asegurar el éxito financiero del producto futuro.

Elobau utiliza la solución Teamcenter para el cálculo del cálculo del coste del producto para calcular presupuestos complejos logrando cálculos óptimos. La solución Teamcenter para el cálculo del coste del producto también permite a Elobau crear la transparencia necesaria para el cliente y proporcionar beneficios financieros.

Calcular de manera más eficiente y utilizar ventajas

Una vez adjudicado un proyecto, comienzan los cálculos. La ventaja de utilizar la solución Teamcenter para el cálculo del coste del producto es evidente al principio del proceso. Los datos de diseño 3D, generados con el software NX™ de Siemens, el sistema que la empresa utiliza para el diseño asistido por ordenador/ingeniería asistida por ordenador/fabricación asistida por ordenador (CAD/CAE/CAM), se pueden utilizar para cálculos. Elobau utiliza la base de datos de Teamcenter con procesos de referencia para el moldeo por inyección de plástico. Los elementos de cálculo significativos incluyen piezas fabricadas, materias primas, planes de trabajo con procesos de fabricación y costos adicionales, como herramientas y ensamblajes.

Durante el proyecto, el resultado es un cálculo basado en una lista de materiales detallada (LDM). Una vez obtenidos los detalles de coste de los artículos individuales, elobau realiza informes de costes teóricos regulares. Con las cifras definidas, los costes del producto se comparan con los costes teóricos establecidos anteriormente. Los analistas de costos pueden usar Teamcenter para realizar un seguimiento del costo de desarrollo de los pasos de procesamiento individuales e identificar inmediatamente proyectos críticos.

Cálculos de costes de herramientas más rápidos, precisos y menos propensos a errores

A partir de la geometría de la pieza en el área de cálculo del coste de la herramienta, los componentes de la herramienta se acota y calculan automáticamente utilizando el software Teamcenter® para el cálculo del coste de las herramientas. Esto es posible mediante la integración de los cálculos de costes del producto y la herramienta mediante Teamcenter. Utilizando NX Feature2Cost, la herramienta integrada para el cálculo del coste de herramientas en NX CAD, elobau puede calcular con precisión los costes de la herramienta de molde en función de la detección de costosos parámetros geométricos como el área de superficie, el volumen y el espesor de la pared. La capacidad de simular la implicación de los cambios da a elobau decisiones rápidas y fiables para cada ensamblaje y herramienta.

“La gestión de costos de productos teamcenter nos permite reducir cualquier desviación entre el costo de cotización y el costo final”, dice Christian Herter, Departamento de Cálculo/VAVE, elobau.

A pesar de los frecuentes cambios de clientes durante la fase de cotización, elobau sigue siendo flexible y puede ajustar las cotizaciones en muy poco tiempo. “Teamcenter optimiza nuestros procesos de cálculo de cotizaciones, reduciendo el tiempo de cotización en un 40 por ciento”, dice Herter.

Hoy en día, elobau confía en Teamcenter. Todas las partes en el proceso de cálculo acceden a los mismos datos y tienen el mismo nivel de conocimiento. Elobau minimiza las fuentes de error y calcula variantes adicionales con un mínimo esfuerzo a través de una representación estructurada del costo y el uso de estándares consistentes. Teamcenter permite que elobau funcione de forma mucho más eficiente durante todo el proceso de cálculo y los resultados trazables pro-duce. Con Teamcenter, elobau ha logrado un proceso global estructurado y estandarizado.

“La gestión de costos de productos teamcenter nos ayuda a identificar el potencial de ahorro de costos para los nuevos productos, así como a optimizar los costos para la producción en serie”, dice Herter. Elobau seguirá confiando en Teamcenter en el futuro para seguir realizando una alta calidad mientras optimiza los costes.

VAULT Supercarga preproducción con SLA de 3D Systems

Producto: Impresión SLA
Industria: Electrónica y Semiconductores

VAULT es un fabricante líder de gabinetes para tabletas, que ofrece soluciones altamente configurables y personalizables. Con más de veinte años de experiencia en la industria del punto de venta (PDV), VAULT combina sus conocimientos de la industria con un flujo de trabajo ágil de diseño a producción para responder a la creciente necesidad de soportes y gabinetes de TPV de marca única y de calidad.

Una tecnología clave dentro del proceso de VAULT es la estereolitografía (SLA) de 3D Systems: específicamente, la impresora ProJet® 7000 HD 3D. A medida que los plazos de los proyectos en la empresa continúan reduciéndose, las aplicaciones de esta máquina se han expandido. VAULT está utilizando su ProJet 7000 a lo largo de la preproducción para todo, desde la prueba de concepto, hasta el concepto final, el molde y la configuración de herramientas, hasta el embalaje. Una de las principales razones de esto es la velocidad. “Nos encanta lo rápido que es”, dice Quentin Forbes, vicepresidente de ingeniería de VAULT.

Pero la velocidad no es lo único. La transparencia del material ® Accura ™ ClearVue mejora la comunicación, tanto entre los departamentos de VAULT, como con el cliente final. Además, el acabado superficial y la precisión de las impresiones SLA de 3D Systems les permiten informar sobre herramientas, aumentando la confianza en la inversión y acelerando los plazos.

VAULT recibió la oportunidad de probar su ProJet 7000 cuando fue abordado por un cliente multimillonario con una gran solicitud y una pequeña línea de tiempo. Con menos de dos meses en el reloj, VAULT necesitaba diseñar, aprobar, moldear y producir un producto final y personalizado. Al compartir este resumen en voz alta, Forbes dijo: “Ni siquiera suena posible”. Y sin embargo, VAULT entregó.

Nested SLA build at VAULT using Accura Xtreme

Las impresiones 3D rápidas y funcionales aceleran la compra del cliente

A mediados de diciembre, VAULT fue el encargado de idear un nuevo concepto que debía ser finalizado y entregado para una feria a principios de febrero. La compañía se puso directamente a trabajar en el diseño y prototipos impresos en 3D en el camino. “La velocidad a la que nos permite trabajar el ProJet 7000 es la que hizo posible lograr lo que hicimos en este proyecto”, dice Forbes.

Justo antes de las vacaciones, el equipo de VAULT se reunió con su cliente con un concepto impreso en 3D completamente funcional en la mano. “Quedaron impresionados por el acabado superficial, la calidad y el nivel general de trabajo que pudimos mostrarles en base a una conversación que habíamos tenido apenas 2 semanas antes”, dice Forbes. “Y tampoco hicimos ningún acabado postoperatorio en las impresiones. Se ganaron a nuestro cliente directamente de la impresora.”

El material transparente facilita las conversaciones de diseño

Otra ventaja del SLA de 3D Systems es la selección de materiales disponible. En particular, Forbes dice que VAULT ha encontrado AccuraClearVue, una resina clara, para ser una gran ayuda en la optimización del diseño. Cuando los clientes quieren agregar nuevas características, VAULT imprimirá con frecuencia nuevos componentes en claro, lo que permite a todos tener visibilidad de lo que está funcionando y lo que no. Los prototipos de Accura ClearVue ayudan a comprender plenamente diversos mecanismos y reclamos espaciales para resolver problemas para obtener mejores resultados.

“Los clientes no siempre entienden cómo las cosas finalmente se integrarán y encajarán, por lo que hay una utilidad real y un factor fresco para poder imprimir en claro”, dice Forbes. “Cuando se puede ver a través de una parte, realmente no hay discusión, sólo hay soluciones y preguntas resueltas.”

Clear 3D printed part helps customers see interferences faster to improve designs

Prototipos de SLA aceleran fabricación y envasado de moldes

Después de una presentación correcta del cliente, VAULT obtuvo la aprobación para avanzar. La compañía fue capaz de tener moldes cortados a tiempo, a lo que Forbes se apresuró a añadir: “¡No me preguntes cómo!” Sin embargo, dijo que tener prototipos impresos en 3D disponibles también era muy valioso en esta etapa. Para la producción final, VAULT se basó en moldes de dos tonelada para moldeo por inyección de plástico, así como fundición a presión de aluminio. Los prototipos impresos en 3D fueron enviados a los fabricantes de moldes para facilitar la comunicación y asegurarse de que todos estuvieran en la misma página para el resultado deseado.

Los prototipos impresos en 3D proporcionaron a los fabricantes de moldes una referencia que les ayudó a crear los moldes más rápido, así como acelerar las configuraciones posteriores a la operación, incluyendo un sello de papel de aluminio. Forbes explicó que la delgadez extrema del sello de papel de aluminio y la precisión necesaria para colocarlo correctamente generalmente obligan a retrasar este paso hasta que una pieza de producción se puede utilizar para ayudar con la colocación. En este caso, la alta precisión del prototipo SLA hizo posible preparar este paso antes de tiempo y no perder impulso.

“La velocidad y la resolución que podemos lograr con el ProJet 7000 hicieron posible obtener la aprobación del cliente rápidamente, comenzar el desarrollo rápidamente y reducir el tiempo de fabricación de moldes”, dice Forbes. “También pudimos utilizar el prototipo como base de todo nuestro diseño de embalaje, y cuando las piezas de producción estaban listas, encajaban perfectamente.”

Formación rápida y eficaz

Mirando hacia atrás en la primera experiencia en solitario de VAULT operando su ProJet 7000 HD, la compañía no tardó mucho en ponerse en marcha. De hecho, Forbes dice que VAULT pasó directamente de entrenar en impresiones de muestra a un gran proyecto sin dudarlo. “Pasamos de 0 a 100 millas por hora con el ProJet de inmediato”, dice Forbes. “Para mí es un testimonio de lo bien que 3D Systems hace el entrenamiento, y lo confiables que son sus impresoras en la construcción. Salimos de nuestra sesión de entrenamiento e instalación de impresoras y no perdimos tiempo en entrar en impresiones muy grandes y largas, sin ningún problema”.

Setting up a part for printing in 3D Sprint software

Éxito que gana nuevos negocios

Al final de la ventana del proyecto de dos meses de VAULT, el cliente pudo lanzar su producto según lo previsto. “Están un 110% detrás de esta cosa”, dice Forbes. “Es una gran historia de éxito.” De hecho, el proyecto se ejecutó con tanto éxito, VAULT se está preparando para hacerlo de nuevo.

Después de presenciar el impacto de las impresiones de SLA de alta calidad en las reuniones de ventas, el gerente de desarrollo de negocios de VAULT, Andrew Cagle, dice que la tecnología de 3D Systems ayuda a la compañía a ganar nuevos clientes. Según Cagle, el trabajo que hacen con el ProJet 7000 demuestra que: “Somos expertos en la industria, somos líderes en esto, y la tecnología que usamos es de vanguardia”.

Design Automation Associates, un análisis de la vibración de la placa de un circuito reduce los errores y resulta en un proceso 100 veces más rápido

Producto: NX CAD
Industria: Electrónica y Semiconductores

El uso de NX Open para automatizar los procesos de diseño y análisis iterativos da como resultado operaciones estandarizadas y altamente eficientes.

Ingenieros ayudando a ingenieros

Fundada por tres ingenieros de United Technologies en 1995, Design Automation Associates Inc. (DAA) ofrece una variedad de servicios de consultoría de ingeniería, con un enfoque en ayudar a las empresas a automatizar sus procesos de desarrollo y configuración de productos. La firma, que ahora cuenta con una plantilla de 20 personas, atiende a una amplia gama de industrias, incluyendo equipos rotativos, embalaje electrónico, maquinaria industrial, aeroespacial, militar y automotriz.

DAA tiene una gran experiencia en la determinación de qué actividades son adecuadas para la automatización. Uno de los más prometedores consiste en el diseño y análisis de productos de ingeniería a pedido (ETO) y configurados a pedido (CTO). “Los problemas iterativos ocurren en todas las áreas del diseño y análisis de ingeniería, pero ocurren especialmente en empresas con productos de ingeniería a pedido y configurados a pedido donde ciertas piezas están diseñadas de manera tan repetitiva que la automatización puede proporcionar enormes ahorros de tiempo”, dice John Lambert, presidente y CEO de DAA.

Como ejemplo específico en el embalaje electrónico, Lambert señala el análisis de elementos finitos (FEA) que debe realizarse para placas de circuito impreso (PCB) ETO. “Por cada nuevo pedido, estas empresas tienen que rediseñar sus placas de circuito. Incluso cuando las empresas utilizan una buena tecnología de análisis, todavía hay mucho trabajo que debe hacerse a mano”, explica Lambert. En muchos casos, se necesitan cálculos manuales para disuadir las cargas de las minas, por ejemplo, y para evaluar los resultados de un análisis. “Muchos de esos cálculos, como los utilizados para interpretar resultados, implican procedimientos especializados que forman parte de la propiedad intelectual de una empresa que la hace única y capaz de competir”, continúa Lambert. “Hay todo un dominio de lógica y cálculo que no se agregará a ningún software de análisis como funcionalidad lista para usar, porque es específico de la empresa.”

DAA ha visto situaciones en las que el proceso de análisis de un solo producto ETO tomó hasta 40 horas. “Y una empresa podría realizar ese mismo proceso de análisis de 100 a 200 veces al año”, dice Lambert. “Además del tiempo y los gastos incurridos, tener que basarse en tanto cálculo manual introduce la probabilidad de error.” Cada vez que DAA ve intentos de automatización, casi siempre está en forma de macros, que son, como señala Lambert, “tecnología de hace veinte años”.

Mucho más allá de las macros

Los ingenieros de DAA utilizan una serie de soluciones avanzadas de diseño y análisis en su trabajo, pero cuando se trata de automatizar análisis complejos e iterativos y bucles de análisis de diseño, la firma se basa en el software Simcenter y NX de Siemens Digital Industries Software. DAA utiliza Simcenter 3D y Simcenter Nastran, ambos parte de la cartera Simcenter de Siemens, para análisis avanzados. “El conjunto de herramientas Simcenter y NX es una funcionalidad de clase mundial”, dice Lambert. “Con Simcenter 3D y NX, obtenemos capacidades integradas de modelado y análisis, así como NX Open.” NX Open es la interfaz de programación de aplicaciones (API) integrada en Simcenter 3D y NX. DAA utiliza NX Open, junto con algunas codificaciones personalizadas, para sus automatizaciones más complejas. “Los problemas en los que nos estamos centrando requieren complejidad y automatización más allá de la compatible con capacidades lista para usar”, dice Lambert. “Para eso usamos NX Open.”

Como un ejemplo de la automatización daa ha hecho, Lambert describe un análisis de elementos finitos de un PCB destinado para su uso en una aplicación aeroespacial. “Este es un gran ejemplo de una tarea que debe hacerse iterativamente, en parte porque hay tantas variables de diseño, como los componentes de la placa y los soportes, que se pueden cambiar”, explica Lambert. “Además, las placas están sujetas a vibraciones aleatorias, y dependiendo del espectro puede haber una o más zonas de exclusión. Es necesario mover iterativamente las frecuencias para alejarlas de las “zonas de exclusión” y en áreas de menor vibración, pero no es tan simple porque se pueden aumentar las cargas y las tensiones haciendo eso. Al mover frecuencias, debe reevaluar las cargas. Y a menudo en los envases electrónicos hay componentes que tienen frecuencias cerca unas de otras, por lo que se magnifican entre sí. Se convierte en un juego exhaustivo e iterativo para lograr el equilibrio entre la colocación de frecuencia adecuada y la integridad de la placa estructural.”

La versión automatizada de DAA de este proceso, que mira al usuario como la funcionalidad nativa de NX, incluye modelado geométrico, preprocesamiento FEA, postprocesamiento y análisis utilizando Simcenter 3D y Simcenter Nastran® software. A partir del modelo de geometría NX del PCB, el programa crea automáticamente la malla de elementos finitos y aplica las propiedades de material adecuadas. A continuación, ejecuta iterativamente un análisis de extracción de frecuencia (Simcenter Nastran Solution 103). Código personalizado escrito por DAA usando NX Open compara los resultados con el espectro de vibración aleatorio, y luego continúa el bucle iterativo y las modificaciones a la geometría PCB hasta que las frecuencias de vibración PCB están fuera de la zona de exclusión en la curva de vibración aleatoria. A continuación, se realizan cálculos personalizados para determinar cargas, seguidos de análisis de tensiones y desviaciones (Simcenter Nastran Solution 101). Algún código personalizado adicional combina esos resultados con el conocimiento de la industria y el proceso para generar predicciones de vida, hacer comparaciones con los materiales permitidos y, en última instancia, determinar si el diseño es aceptable. Si no es así, el proceso se inicia de nuevo y las iteraciones continúan hasta que el diseño tiene una integridad estructural adecuada.

En este ejemplo, Lambert señala que el análisis térmico no está involucrado, aunque podría ser: “Generalmente hay análisis térmicos que hay que hacer y se puede incluir en la automatización también”.

Enormes ahorros de tiempo y menos errores

Uno de los beneficios más obvios de la automatización, como se ilustra en el ejemplo pcb, es el tiempo que ahorra. Lambert ha visto situaciones en las que el proceso automatizado realiza ahora un análisis que antes requería 40 horas en 15 minutos.

Por supuesto, crear la automatización lleva tiempo, y DAA tiene una buena regla general para estimar cuánto tiempo. “Se tarda aproximadamente 10 veces más en crear una rutina de automatización algo robusta como para ejecutar una sola iteración”, explica Lambert. “Así que no todo es apropiado para una automatización. Si es un análisis que una empresa va a ejecutar sólo un puñado de veces, probablemente no vale la pena. Pero si es algo que están haciendo 25 o 100, o 200 veces al año, tiene mucho sentido”.

¿Qué nivel de habilidad se necesita para crear una automatización como la que describió? “Necesitas a alguien que tenga un nivel moderado de capacidad de programación”, dice Lambert. “La función de registro en diario generará una gran cantidad de código NX Open para usted, pero necesita saber cómo abrir ese código, editarlo y mejorarlo para que sea más adecuado para una aplicación de uso general, en lugar de simplemente grabar pulsaciones de teclas.”

Hay varios otros beneficios para el apareamiento automático de procesos de simulación iterativa con Simcenter 3D. Las automatizaciones mantienen el aspecto y la sensación de NX, por lo que los usuarios que se sienten cómodos con NX CAD necesitan una formación mínima para usarlos. Además, una vez que los procesos son automatizados por analistas expertos, pueden ser dirigidos por usuarios con menos educación y capacitación, liberando a los analistas para proyectos más desafiantes. La automatización de un proceso también tiene el efecto de estandarizarlo y eliminar errores humanos, como los errores de los analistas en los cálculos manuales.

DAA ha tenido tanto éxito usando la automatización NX Open que sorprende a Lambert que más empresas no están aprovechando la funcionalidad de programación del software. “Hay una capacidad muy potente en NX y Simcenter, pero rara vez vemos que se utiliza a pesar de que hay una gran necesidad de este tipo de automatización entre nuestros clientes”, dice. “En las situaciones correctas, automatizar los procesos de simulación dentro del entorno NX CAD bien podría valer la pena la inversión.”

Tecnología ASMPacific: El proveedor de semiconductores y equipos LED utiliza NX para lograr el objetivo de construir fábricas inteligentes

Producto: NX CAM
Industria: Electrónica y Semiconductores

Las soluciones de software de Siemens Digital Industries permiten a ASM Pacific Technology Ltd. mejorar la eficiencia y la calidad de la producción en un 70%

En busca de soluciones para mantener el ritmo de los avances en la tecnología electrónica

ASM Pacific Technology Ltd. (ASM) es el mayor proveedor mundial de equipos de fabricación y montaje de diodos (LED) emisores de semiconductores y luz. ASM se especializa en proporcionar equipos de fabricación y montaje LED para fabricantes de chips, fábricas de fabricación y montaje de circuitos integrados (IC) y fabricantes de electrónica de consumo. Con la aceleración de los avances de la tecnología electrónica, los proveedores de equipos de fabricación ascendentes tienen la tarea de producir equipos más sofisticados en tiempos de ciclo más cortos. Como líder de la industria, ASM pone un alto valor en el desarrollo y producción de productos, invirtiendo el 10 por ciento de sus ingresos anuales de ventas en el desarrollo de productos. Pero el sistema y las separaciones geográficas entre sus centros de investigación y desarrollo y las fábricas de fabricación (cada una con ubicaciones en Asia y Europa) crearon brechas significativas entre las actividades de diseño, desarrollo y producción de ASM.

Superación de retos con NX CAM

Aplicar directamente modelos de productos tridimensionales (3D) a las actividades de producción/fabricación resultó difícil porque los modelos carecían de información completa sobre el producto. Además, era imposible que los procesos de fabricación adoptados por las fábricas capturaran la intención de diseño, lo que dificultaba el flujo de datos de productos entre el diseño asistido por ordenador (CAD) y la fabricación asistida por ordenador (CAM).

Debido al tiempo significativo necesario para transferir los cambios de diseño del centro de desarrollo de productos a la fabricación, ASM se dio cuenta de que necesitaba integrar CAD y CAM. La integración completa del diseño y la fabricación podría eliminar los problemas asociados con la automatización y eficiencia del diseño y la producción, al tiempo que apoyaría una actualización del negocio y los procesos de la empresa.

“El desarrollo y la producción de productos son las partes principales de ASM”, dice Chen Lizhi, director de tecnología de información y tele-comunicaciones ASM MIS. “ASM invierte el 10 por ciento de las ventas en actividades de desarrollo de productos. Contamos con varios centros de desarrollo de productos y fábricas de fabricación en todo el mundo. Con el fin de eliminar a fondo los problemas de conexión sin problemas en la vinculación de diseño y producción, decidimos implementar un sistema computarizado en la etapa de producción / fabricación, utilizando NX como la plataforma de software de mecanizado de piezas estándar para implementar el sistema computarizado uniformemente.

“Comenzamos a utilizar el software NX CAM de Siemens Digital Industries Software en fábricas de fabricación en 2000. Hemos desplegado más de 100 suites en fábricas de todo el mundo, incluidas las de Shenzhen, Singapur y Malasia”. La digitalización exitosa ha llevado la productividad a un nuevo nivel.

FBM claves procesos más eficientes

La ventaja más inmediata de la aplicación del software NX™ es que su capacidad de mecanizado basado en características (FBM) elimina las barreras de datos entre el diseño y la fabricación. Con la tecnología FBM, NX CAM puede leer e identificar automáticamente la información de producto y fabricación (PMI), tolerancias, precisión de mecanizado de superficies y otra información conectada a modelos de productos 3D, y seleccionar automáticamente métodos de mecanizado, procesos y herramientas, al tiempo que conduce directamente la programación y el mecanizado de control numérico (NC).

Además, el mecanizado basado en características permite la transferencia automática de datos relacionados entre CAD y CAM, e identifica automáticamente las características y crea programas NC estandarizados para procesos de mecanizado. Asm ahora puede minimizar el error humano al tiempo que maximiza la eficiencia y la precisión.

Mientras tanto, con la capacidad integrada de simulación y verificación (ISV) NX CAM, reduciendo significativamente los errores de programación y mejorando la calidad del mecanizado. Los ingenieros de ASM ya no necesitan realizar pruebas en máquinas herramienta físicas. En su lugar, pueden comprobar la programación NC de rutas de herramienta para obtener precisión y fiabilidad en un entorno virtual y verificar la ruta de herramienta y el proceso de eliminación de material en un entorno 3D. La simulación de máquinas herramienta impulsada por código G impulsa el verdadero movimiento del modelo 3D de la máquina herramienta (incluidos accesorios y herramientas), lo que garantiza el éxito por primera vez del mecanizado en el mundo real.

Con tecnologías de mecanizado y fabricación más avanzadas, ASM está marchando hacia el objetivo de construir fábricas inteligentes.

“El mecanizado basado en características de NX CAM nos permite experimentar verdaderamente la conexión perfecta entre CAD y CAM, lo que permite a la fabricación responder más rápidamente a los cambios de diseño, reduciendo así significativamente el tiempo de respuesta a los requisitos del usuario y reduciendo el tiempo de comercialización”, dice Hu Dewen, gerente senior de fabricación de CAD/CAM de ASM. “Nuestros resultados estadísticos muestran que el mecanizado basado en características y el PMI han mejorado la eficiencia de producción y la calidad de ASM en un 70 por ciento, ahorrando así mucho tiempo valioso.”